一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法：将矿物土原土用热水洗涤，再用硫酸在加热条件下搅拌处理，过滤后用清水洗涤并干燥，然后煅烧活化得到精制矿物土；取精制矿物土以阳离子表面活性剂为改性剂制备阳离子改性有机矿物土。相对于浆料中绝干纤维质量的百分数，0.25～1.0％的PAC与0.5～2.5％的所述阳离子改性的有机矿物土组成PAC‐有机硅藻土二元助留助滤剂。应用本发明专利技术二元助留助滤剂能够显著改善浆料的滤水性能，对细小组分及填料有良好的留着效果，浆料中的填料和细小组分留着率约为83～84％，60s时的滤液质量可达到302～303g。

【技术实现步骤摘要】
一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法
本专利技术涉及一种助留助滤剂，特别是涉及一种应用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法，属于造纸化学品领域。
技术介绍
纸页的形成是纸料各组分在抄纸网上脱水形成以纤维交织层为骨架结构的湿纸幅的过程。网上的浆料一部分留在网上构成湿纸幅，另一部分则会滤出抄纸网随白水流失。废纸经多次回用后，细小纤维含量往往高于其它纸浆；为降低造纸的成本，改善纸张品质，在配浆段一般都会添加大量的填料；纸机车速的提高、纸浆本身以及配料过程中白水带入的某些离子性杂质，因此，为获得高的留着率同时提高滤水速率，在纸页形成过程中需要加入一定量的助留助滤剂。对于含有较多阴离子干扰物的废纸纸浆，则更需开发一种针对性高、效果显著的助留助滤剂。目前造纸工业中较常见的单元助留助滤剂主要是高分子量、低电荷密度的阳离子聚合物，如阳离子或两性聚丙烯酰胺、阳离子淀粉等；双元助留助滤剂则是利用阴、阳两种助剂进行协调发挥助留助滤效果。微粒助留助滤剂是比较新兴的一类产品，包括非离子微粒、阴离子微粒和阳离子微粒。可经过改性或聚合后单独使用，如专利CN200510061513.4、CN200510063580.X以及CN02137298.5和CN20041002138.4；也可不经过改性直接与高分子聚合物配合使用，如专利CN200710070340.1、CN200410060676.6以及CN200910013914.0。上述已有专利存在的突出问题是助留助滤剂的单程留着率不高，如专利CN200410060676.6的留着率仅为60％左右，而且大部分专利中的产品仅能某一种浆料有较好的助留助滤效果，应用于废纸浆浆料效果则会大打折扣。即使是针对100％脱墨废纸浆开发的二元或三元助留助滤剂，如专利CN200810025647.4，利用CaCO3配合各类阳离子化合物作为助留助滤剂，从其实施案例的数据看留着率分别为59.58％、60.73％、57.67％和59.38％，其助留助滤效果仍有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种可提高废纸浆浆料中细小纤维组分的留着率，改善浆料的滤水性能用于废纸浆浆料的助留助滤剂的制备方法。为解决废纸纸浆含有较多阴离子干扰物的问题，考虑将矿物土先经过阳离子化的处理，然后再与阳离子化合物聚合氯化铝(PAC)协同作用，组成阳离子有机微粒‐阳离子聚合物类的二元助留助滤剂，作为废纸浆专用的高效助留助滤剂，此类助留助滤体系在当前的文献资料中尚无详细的制备及应用报道。阳离子改性有机矿物土并非是线型的高聚物，其发挥作用主要依靠电中和以及脱水机理，阳离子微粒起到了位阻剂(blockingagent)的作用；PAC是一种常见的阳离子化合物，在造纸工业中常用作纸浆处理的阴离子杂质捕集剂，在较宽的pH值范围内都可以保持较高的阳电荷密度，对纸浆中的阴离子杂质和细小纤维、填料有良好的吸附效果。两者组成的阳离子有机微粒‐阳离子聚合物类的二元助留助滤剂应用于废纸浆浆料的助留助滤将会有良好的效果。一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将矿物土原土用70℃～90℃热水洗涤，再用质量浓度为20％～40％硫酸在70℃～90℃下搅拌处理6～24h，过滤得到酸化处理的矿物土，再将所述酸化处理的矿物土用清水洗涤，干燥，之后在200℃～500℃条件下煅烧活化1h～3h，得精制矿物土；所述矿物土原土为硅藻土、膨润土、滑石粉或坡缕石；(2)以质量份数计，将精制矿物土100份、阳离子表面活性剂1～10份和水100～500份混合，温度30℃～70℃及转速500r/min～1500r/min条件下处理6～12h，抽滤，去除液体，用水洗涤剩余固体，再将固体干燥并磨碎，过200目～400目筛，得到阳离子改性的有机矿物土；所述阳离子表面活性剂为碳原子数为12～18的烷基卤化铵；(3)相对于浆料中绝干纤维质量的百分数，0.25～1.0％的聚合氯化铝PAC与0.5～2.5％的所述阳离子改性的有机矿物土组成PAC‐阳离子改性有机矿物土二元助留助滤剂。优选地，所述烷基卤化铵为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵或十八烷基三甲基溴化铵。所述煅烧的温度为350℃～450℃。以质量份数计，所述阳离子表面活性剂的用量为1～5份。所述矿物土原土与热水的质量比为1:1～5。所述矿物土原土与硫酸的质量比为1:0.5～1:1.5。所述酸化处理的矿物土用清水洗涤的次数为3～5次；所述用水洗涤剩余固体的次数为3～5次。所述的阳离子改性矿物土与PAC组成二元助留助滤体系，应用于废纸浆浆料中细小组分的留着及水分的滤除。所述助留助滤剂加入加填量为20～30％的废纸浆浆料中，先加入PAC，混合均匀后加入阳离子改性的有机矿物土。本专利技术中，加填就是在纸料的纤维悬浮液中加入不溶于水或微溶于水的白色矿物质微细颜料，使制得的纸张具有不加填时难以具备的某些性质。造纸中的“加填量”是指加入的填料质量占纸浆浆料中纤维绝干质量的百分比。不同纸种的加填量，少的在2％以下，高的达到40％，多数纸种为10～25％。加填量为20～30％属于高加填量的范围。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术所制备的PAC‐阳离子改性矿物土二元助留助滤剂应用于废纸浆浆料，可以显著提高细小组分和填料的留着，改善浆料的滤水性能；(2)本专利技术为阳离子表面活性剂改性矿物土及利用提供了一个具体的应用方向，同时还能创造一定的经济效益；(3)本专利技术工艺精炼，方法简单，易于制备。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。其他任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、结合、简化，均为等效形式，同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)将100g坡缕石用500g70℃热水洗涤，再用50g40％的硫酸在80℃下搅拌处理6h，过滤得到酸化处理的矿物土，再将上述酸化处理的坡缕石用清水洗涤3～5次并干燥，之后在450℃条件下煅烧活化2h，得到精制坡缕石；(2)将精制坡缕石100份、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵5份、水500份混合，在温度50℃及转速1500r/min条件下处理12h，抽滤、去除液体，用水洗涤剩余固体3～5次，再将固体干燥并磨碎，过200目筛，得到阳离子改性的有机矿物土，该阳离子改性的有机矿物土编号1#；(3)向加填量为30％的废纸浆浆料中加入为0.25％的聚合氯化铝PAC，混合均匀后加入0.5％的步骤(2)中制得的阳离子改性的有机矿物土，阳离子改性矿物土与PAC组成PAC‐阳离子改性有机矿物土二元助留助滤体系，填料及助剂用量均为相对于浆料中绝干纤维质量的百分数。实施例2(1)将100g滑石粉用200g90℃的热水洗涤，再用100g25％的硫酸在70℃下搅拌处理24h，过滤得到酸化处理的矿物土，再将上述酸化处理的滑石粉用清水洗涤3～5次，干燥，之后在400℃条件下煅烧活化3h，得精制滑石粉；(2)将精制滑石粉100份、阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵5份、水300份混合，在温度70℃及转速1000r/min条件下处理10h，抽滤后去除液体，用水洗涤剩余固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将矿物土原土用70℃～90℃热水洗涤，再用质量浓度为20％～40％硫酸在70℃～90℃下搅拌处理6～24h，过滤得到酸化处理的矿物土，再将所述酸化处理的矿物土用清水洗涤，干燥，之后在200℃～500℃条件下煅烧活化1h～3h，得精制矿物土；所述矿物土原土为硅藻土、膨润土、滑石粉或坡缕石；(2)以质量份数计，将精制矿物土100份、阳离子表面活性剂1～10份和水100～500份混合，温度30℃～70℃及转速500r/min～1500r/min条件下处理6～12h，抽滤，去除液体，用水洗涤剩余固体，再将固体干燥并磨碎，过200目～400目筛，得到阳离子改性的有机矿物土；所述阳离子表面活性剂为碳原子数为12～18的烷基卤化铵；(3)相对于浆料中绝干纤维质量的百分数，0.25～1.0％的PAC与0.5～2.5％的所述阳离子改性的有机矿物土组成PAC‐有机硅藻土二元助留助滤剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于废纸浆的助留助滤剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将矿物土原土用70℃～90℃热水洗涤，再用质量浓度为20％～40％硫酸在70℃～90℃下搅拌处理6～24h，过滤得到酸化处理的矿物土，再将所述酸化处理的矿物土用清水洗涤，干燥，之后在200℃～500℃条件下煅烧活化1h～3h，得精制矿物土；所述矿物土原土为硅藻土、膨润土、滑石粉或坡缕石；所述矿物土原土与硫酸的质量比为1:0.5～1:1.5；(2)以质量份数计，将精制矿物土100份、阳离子表面活性剂1～10份和水100～500份混合，温度30℃～70℃及转速500r/min～1500r/min条件下处理6～12h，抽滤，去除液体，用水洗涤剩余固体，再将固体干燥并磨碎，过200目～400目筛，得到阳离子改性的有机矿物土；所述阳离子表面活性剂为碳原子数为12～18的烷基卤化铵；(3)相对于浆料中绝干纤维质量的百分数，0.25～1.0％的PAC与0.5～2.5％的所述阳离子改性的有机矿物土组成PAC‐阳离子改性有机矿物土二元...

【专利技术属性】
技术研发人员：武书彬，毛翠平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44